空燃比传感器.ppt

空燃比传感器、一、空燃比传感器的结构和工作原理、空燃比传感器也称为宽带氧传感器(或宽范围氧传感器、线性氧传感器、稀混合比氧传感器等)。 可连续检测稀薄燃烧区域的空燃比，正常工作的空燃比范围约为121201，ECM在非理论空燃比区域可实现喷射量的反馈控制。 空燃比传感器有单元和双单元两种结构。 1 )元件空燃比传感器、元件空燃比传感器的氧化锆元件采用平面型结构，两侧有铂电极，其中正极通过空气室通向大气，负极和排气之间有多孔性扩散障碍层和多孔性氧化铝层，排气管中的氧分子通过多孔性氧化铝层和扩散障碍层进行阴极另外，控制电路使正极的电压高于负极参照图a，在氧化锆元件中产生泵电流，通过该电流，阴极上的氧分子向阳极移动。 滑动装置10和ECM内的平衡监控电路控制泵电流的幅度，并通过改变两极之间的电压差，使泵电流进入饱和状态。 达到饱和状态时的泵电流的大小依赖于氧向扩散室的扩散速度，与排气中的氧分子浓度成正比，或者与混合气体的空燃比的数值成反比。 另外，该电流的大小在ECM内部转换成与混合气的空燃比值成比例的电压信号。 实际空燃比信号的电压值在2.44.0V变化，请参照图b。 滑块10、电池空燃比传感器与氧气传感器同样，有4条布线(参照图a )，其中2条是氧化锆的2个电极，之间的电压差约为0.4V，另外2条是加热器的布线。 滑块10、电池空燃比传感器1-陶瓷涂层2-多孔氧化铝3-扩散阻挡层4-氧化铝5-空气6-加热器7-铂电极、图a电池空燃比传感器的控制电路、2)2电池空燃比传感器、2电池空燃比传感器由2个氧化锆电池构成(参照图2.62 )，其中排气b的一面与大气接触，另一面在扩散室2中通过扩散孔1与排气接触，两侧的氧含量不同，因此在两电极之间产生电动势。 滑块13、ECM监视电池单元b的电压差信号端的电压值，控制施加给泵氧单元a的电压，使泵电流变化，引起氧离子的移动，使扩散室内的氧分子浓度变化，将电池单元b的电压差信号值维持在0.45V。 图b的双元件空燃比传感器原理1扩散孔2扩散室3空气室4微调电阻，ECM根据此时泵氧电流(即输入泵电流)的大小和方向计算相应的混合气浓度。 2元件空燃比传感器有5根连接端子，其中2根是加热器的配线，1根是泵氧单元和电池单元共用的参照接地线，1根是电池单元的信号线，另外1根是泵氧单元的泵电流的输入线。 为了补偿制造误差，制造工厂在各传感器的泵电流回路中追加微调电阻，将5根配线的空燃比传感器设为6根配线。双空燃比传感器的检测、单电池空燃比传感器的检测、双电池空燃比传感器的检测、1 )单电池空燃比传感器的检测、(1)单电池空燃比传感器加热器的检测。 关闭点火开关，拔下空燃比传感器的线束插头。 参照维护手册和电路图的指示，通过数字测试仪从传感器插头检测空燃比传感器加热器的电阻，电阻值基准为1.83.4 (丰田车的基准)，不一致时更换传感器。 (2)单元空燃比传感器的控制电路的检测。 确认加热器电路的加热器电路中有2条线、1条电源线和另一条控制线。 打开点火开关后，电源线的电压应为12V。 发动机运转中，用控制线的电压必须在12V以下的电流钳测量时，该控制线最大需要6A的电流。用示波器测量该控制线时，需要脉冲电压信号。检查传感器信号电路，在万用表的电压范围内测量2条信号线，发动机正常运转期间，一条信号线的电压值应为3.0V，另一条信号线的电压值应为3.3V。 如果电压值不正确，则可能是线路开路或短路，或者ECM出现故障。 (3)单元空燃比传感器功能的检测。 单元空燃比传感器的功能能够通过汽车制造商提供的专用解码器检测。 通常，通过译码器向发动机ECU发出使混合气体以一定比例变浓或变薄的指令，并且读取空燃比传感器的信号变化，判定氧传感器是否正常工作。 单元空燃比传感器的功能也可通过测试仪检测。 那个方法如下。 运转发动机，使其达到正常的工作温度。 在传感器线束连接器良好连接的状态下，用万用表测量2根信号线之间的电压差。 发动机正常运转时，两信号线的电压差应为0.3V。 人为改变混合气体的浓度，两信号线的电压差会像以往的氧传感器那样在01.0V范围内变化。 混合气变浓(气管内可以放入少量丙烷)，两信号线的电压差变小，相反，混合气变稀薄(抽出某个真空管引起真空泄漏)时，两信号线的电压差增加。 没有这样的变化，表示传感器有故障并更换。 2 )双要素空燃比传感器的检测、双要素空燃比传感器的工作性能可以通过解码器和排气分析仪组合的方法进行检测。 那个方法如下。 在发动机ECU上连接解码器。 将发动机运转到通常的工作温度，读取解码器中显示的空燃比信号的参数，同时用排气分析仪检测发动机的排气。 通过人为手段使混合气变浓或变薄，将解码器显示的空燃比数值与排气分析仪的检测结果进行比较，如果两个检测结果不一致，则需要说明传感器和控制系统发生故障，进一步进行检测。 双元件空燃比传感器也可通过测试仪和示波器检测。 那个方法如下。 检测加热器电路。 可用与单元空燃比传感器相同的方法检测其加热器电路。 拆下传感器线束接头。 用万用表检查泵元件的输出和输入线之间的校正电阻，电阻值应为30300。 插入传感器的连接器，用测试仪检查基准接地端的电压，其值应为2.42.7V。 分别检查泵氧元件和电池元件的信号。 用一个双通道示波器将示波器的地线连接到传感器的基准地线，一个通道连接到电池元件的电压差信号线，另一个通道连接到泵氧单元的输入泵电流线。 蓄电池单